CN115248905B - 以电折水系数计算方法及装置 - Google Patents

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CN115248905B CN202210919509.0A CN202210919509A CN115248905B CN 115248905 B CN115248905 B CN 115248905B CN 202210919509 A CN202210919509 A CN 202210919509A CN 115248905 B CN115248905 B CN 115248905B
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Abstract

本发明公开了以电折水系数计算方法，包括：将灌溉期分割为N个分期；选取试验水井及其M个用水户，进行抽水试验，确定第m个用水户在第n个分期进行试验时水位下降阶段的取水量
Figure DEST_PATH_IMAGE001
和水位下降阶段的用电量
Figure 64661DEST_PATH_IMAGE002
，进而确定第m个用水户在第n个分期进行试验时水位稳定阶段的取水量
Figure DEST_PATH_IMAGE003
和用电量
Figure 231200DEST_PATH_IMAGE004
；根据
Figure DEST_PATH_IMAGE005
、
Figure 184112DEST_PATH_IMAGE002
、
Figure 246746DEST_PATH_IMAGE004
，结合记录的第m个用水户在第n个分期内用电量
Figure 137473DEST_PATH_IMAGE006
，计算灌溉期的总取水量
Figure DEST_PATH_IMAGE007
、总用电量
Figure 576545DEST_PATH_IMAGE008
和综合以电折水系数
Figure DEST_PATH_IMAGE009
。本发明还公开了以电折水系数计算装置。本发明能够克服现有技术的缺陷，提高以电折水系数的准确性。

Description

以电折水系数计算方法及装置
技术领域
本发明涉及地下水监管相关技术领域。更具体地说，本发明涉及一种以电折水系数计算方法及装置。
背景技术
在中国西北地区，由于缺少地表水，地方农业种植多利用钻井抽取地下水进行灌溉。由于水井数量多，对地下水开采量的计量成为一个难题。安装水表等传统仪具进行计量的方式，往往由于设备安装、维护的成本巨大，难以长期为继。目前常用的计量方法是开展以电折水工作，利用已有的完备电量计量系统数据折算出地下水开采量。
以电折水工作具体包括两方面内容：1、获取水井的以电折水系数。在农灌井进行一定时长的抽水试验，记录试验过程中水井的取水量和水泵的用电量，利用公式 T C =Q/E 计算得出。公式中， T C 为该水井的以电折水系数（单位：m³/KW·h）， Q为试验时段水井取水量（单位：m³）， E为试验时段水泵用电量（单位：KW·h），计算结果可简单理解为水泵消耗一度电抽取的水量，该系数在一定程度上反映出区域地下水的富水状况，系数值高，富水性好，系数值低，富水性差。2、地下水开采量折算。搜集一定时期内（月度、季度、年度）试验水井的用电量数据，电量与 T C 之积，即为该时期内水井的地下水开采量。
以电折水工作实施的关键在于获取以电折水系数，而上述依靠实验数据计算 T C 的方法，在单用户水井且区域地下水丰沛，水位在整个灌溉期变化不大的情况下适用性较好，利用此条件下 T C ，可计算出相对准确的地下水开采量。但在多用户管道取水、地下水富水性较差、区域地下水位在整个灌溉期变化较大的条件下，上述 T C 的计算方法则适用性较差，导致由此计算出的地下水开采量与实际开采量相差甚远，原因如下：
1、在水资源匮乏地区，多用户共用一口水井轮替取水，进行农作物灌溉的现象较为普遍，且灌溉多为滴灌、微喷灌等节水灌溉方式。为了保证灌溉动力，需用密闭地埋管道将井水输送至田地旁灌溉装置内进行灌溉，动力由井内水泵提供。多用户共用一口水井，则需要铺设多条地埋管道，输水至不同的田地。不同田地相对于水井位置的地势高差、距离不尽相同，则对应的地埋管道铺设方式、路径、长度也不尽相同。这就导致同一口水井抽水，不同用水户在取水时，水井的实际出水能力差异巨大。如：田地地势相对较低、距离水井较近、地埋管道铺设距离较短、铺设路径上弯道较少的用水户取水时，管道内水体在输送时需要克服的重力、管道阻力影响较小，水体流速快，单位时间内取水量大；反之，田地地势相对较高、距离水井较远、地埋管道铺设距离较长、铺设路径上弯道较多的用水户取水时，管道内水体在输送时需要克服的重力、管道阻力影响较大，水体流速慢，单位时间内取水量小。而井中水泵的单位时间用电量基本保持稳定，这就造成不同用水户取水时实测的 T C 值差异巨大。
2、水井在抽水时，井中水位从高到低变化，刚开始抽水时水位下降很快，后续随着抽水过程的继续，水位下降速率逐渐放缓，直至水位保持稳定，不再继续下降（停止抽水后，水位会逐渐回升至初始水平）。随着水位的变化，水井的出水能力也从高到低，逐渐下降至稳定出水。就整体灌溉行为来看，水位下降过程历时相对较短，绝大部分抽水是在水位稳定阶段进行。常规 T C 计算方法，依靠长时间稳定取水量平抑短期变化取水量带来的影响，故 T C 的计算不考虑水位因素。但当区域地下水富水性较差时，不仅单次抽水试验中水位下降阶段历时会加长，而且在整个灌溉期期间，区域地下水位也会有较大幅度的下降。此时，常规T C 计算方法适用性较差，由此 T C 计算出的地下水开采量与实际开采量也存在较大偏差。例如，在灌溉期初始，区域整体地下水位较高，水泵出水能力较强，此阶段进行抽水试验，计算得到的 T C 值较高，地下水开采量计算值会偏大。而到了灌溉期尾声，区域整体地下水位较低，由于提水时需要克服更多的重力影响，所以水泵的出水能力减弱，此阶段进行抽水试验，计算得到的 T C 值则较低，地下水开采量计算值会偏小。
因此，亟需设计一种能够克服上述缺陷的技术方案。
发明内容
本发明的一个目的是提供了以电折水系数计算方法及装置，能够克服现有技术的缺陷，提高以电折水系数的准确性。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，根据本发明的一个方面，提供了以电折水系数计算方法，包括：将灌溉期分割为N个分期；选取试验水井及其M个用水户，进行抽水试验，记录每次试验时各时刻水井取水量、用电量和水位埋深数据，根据各时刻的水位埋深数据，确定每次试验时水位进入稳定阶段的时刻，根据该时刻，确定第m个用水户在第n个分期进行试验时水位下降阶段的取水量
Figure 705094DEST_PATH_IMAGE001
和水位下降阶段的用电量 
Figure 494059DEST_PATH_IMAGE002
，进而确定第m个用水户在第n个分期进行试验时水位稳定阶段的取水量 
Figure 455061DEST_PATH_IMAGE003
和用电量
Figure 962266DEST_PATH_IMAGE004
；根据
Figure 519280DEST_PATH_IMAGE005
 、 
Figure 693910DEST_PATH_IMAGE002
、
Figure 560235DEST_PATH_IMAGE004
，结合记录的第m个用水户在第n个分期内用电量 
Figure 554735DEST_PATH_IMAGE006
，计算灌溉期的总取水量 
Figure 915441DEST_PATH_IMAGE007
、总用电量 
Figure 678997DEST_PATH_IMAGE008
和综合以电折水系数
Figure 981803DEST_PATH_IMAGE009
。
进一步地，各分期内地下水水位在预定波动范围内。
进一步地，还包括：记录第m个用水户在第n个分期内的抽水次数 
Figure 198021DEST_PATH_IMAGE010
，根据 
Figure 611684DEST_PATH_IMAGE010
、
Figure 229747DEST_PATH_IMAGE001
和 
Figure 454187DEST_PATH_IMAGE002
计算第m个用水户在第n个分期内水位下降阶段的取水量 
Figure 157700DEST_PATH_IMAGE011
和用电量 
Figure 109476DEST_PATH_IMAGE012
； 
Figure 847625DEST_PATH_IMAGE013
； 
Figure 492233DEST_PATH_IMAGE014
。
进一步地，根据 
Figure 430845DEST_PATH_IMAGE001
和
Figure 186312DEST_PATH_IMAGE002
计算第m个用水户第n个分期水位下降阶段的以电折水系数 
Figure 513388DEST_PATH_IMAGE015
，根据
Figure 328897DEST_PATH_IMAGE003
和用电量 
Figure 7003DEST_PATH_IMAGE004
计算第m个用水户第n个分期水位稳定阶段的以电折水系数 
Figure 300581DEST_PATH_IMAGE016
；
 
Figure 764055DEST_PATH_IMAGE017
；
 
Figure 219307DEST_PATH_IMAGE018
；
则有水位稳定阶段的取水量 
Figure 650288DEST_PATH_IMAGE019
和用电量
Figure 481978DEST_PATH_IMAGE020
由以下公式计算：
Figure 314805DEST_PATH_IMAGE021
；
Figure 691691DEST_PATH_IMAGE022
。
进一步地，计算第m个用水户在第n分期的取水量 
Figure 609968DEST_PATH_IMAGE023
，结合 
Figure 245349DEST_PATH_IMAGE024
，计算 
Figure 667103DEST_PATH_IMAGE025
；
Figure 729737DEST_PATH_IMAGE026
；
 
Figure 620463DEST_PATH_IMAGE027
 ， 
Figure 59535DEST_PATH_IMAGE028
；
则 
Figure 335796DEST_PATH_IMAGE029
。
根据本发明的另一个方面，提供了以电折水系数计算方法，以电折水系数
Figure 834910DEST_PATH_IMAGE025
的计算公式为：
 
Figure 196621DEST_PATH_IMAGE030
Figure 173805DEST_PATH_IMAGE031
其中， 
Figure 317954DEST_PATH_IMAGE032
为记录的第m个用水户在第n个分期内的用电量；
 
Figure 722390DEST_PATH_IMAGE033
为第m个用水户第n个分期水位下降阶段的以电折水系数， 
Figure 836977DEST_PATH_IMAGE016
为第m个用水户第n个分期水位稳定阶段的以电折水系数，
Figure 352272DEST_PATH_IMAGE017
，
Figure 868704DEST_PATH_IMAGE034
， 
Figure 444041DEST_PATH_IMAGE001
和 
Figure 531077DEST_PATH_IMAGE002
分别为第m个用水户在第n个分期进行试验时水位下降阶段的取水量和水位下降阶段的用电量， 
Figure 115642DEST_PATH_IMAGE003
和 
Figure 486581DEST_PATH_IMAGE004
分别为第m个用水户在第n个分期进行试验时水位稳定阶段的取水量和用电量，灌溉期分为N个分期； 
Figure 232820DEST_PATH_IMAGE010
为第m个用水户在第n个分期内的抽水次数。
根据本发明的另一个方面，提供了以电折水系数计算装置，包括：水位监测模块，用于获取试验水井的水位埋深数据；流量监测模块，用于获取M个用水户的取水量数据；电量监测模块，用于获取M个用水户用电量数据；计算模块，用于根据水位埋深数据确定每次试验时水位下降阶段和水位稳定阶段的分界时刻，根据该时刻，确定第m个用水户在第n个分期进行试验时水位下降阶段的取水量 
Figure 790840DEST_PATH_IMAGE001
和水位下降阶段的用电量 
Figure 929829DEST_PATH_IMAGE002
，进而确定第m个用水户在第n个分期进行试验时水位稳定阶段的取水量 
Figure 155274DEST_PATH_IMAGE003
和用电量
Figure 72414DEST_PATH_IMAGE004
，根据 
Figure 383310DEST_PATH_IMAGE035
、
Figure 309677DEST_PATH_IMAGE002
、 
Figure 124050DEST_PATH_IMAGE004
，结合记录的第m个用水户在第n个分期内用电量 
Figure 493982DEST_PATH_IMAGE006
，计算灌溉期的总取水量 
Figure 26595DEST_PATH_IMAGE007
、总用电量
Figure 756653DEST_PATH_IMAGE008
和综合以电折水系数
Figure 425532DEST_PATH_IMAGE009
。
进一步地，计算模块还根据用电量数据确定第m个用水户在第n个分期内的抽水次数 
Figure 950054DEST_PATH_IMAGE010
，根据 
Figure 983345DEST_PATH_IMAGE010
、 
Figure 251515DEST_PATH_IMAGE001
和 
Figure 40480DEST_PATH_IMAGE002
计算第m个用水户在第n个分期内水位下降阶段的取水量
Figure 735903DEST_PATH_IMAGE011
和用电量 
Figure 243108DEST_PATH_IMAGE036
；
 
Figure 49390DEST_PATH_IMAGE013
；
Figure 709172DEST_PATH_IMAGE014
；
进一步地，计算模块还根据
Figure 575497DEST_PATH_IMAGE001
和 
Figure 835577DEST_PATH_IMAGE002
计算第m个用水户第n个分期水位下降阶段的以电折水系数 
Figure 179971DEST_PATH_IMAGE015
，根据 
Figure 943528DEST_PATH_IMAGE003
和用电量
Figure 731486DEST_PATH_IMAGE004
计算第m个用水户第n个分期水位稳定阶段的以电折水系数
Figure 478862DEST_PATH_IMAGE016
；
Figure 626947DEST_PATH_IMAGE017
；
Figure 245010DEST_PATH_IMAGE018
；
则水位稳定阶段的取水量
Figure 453138DEST_PATH_IMAGE019
和用电量 
Figure 422231DEST_PATH_IMAGE020
由以下公式计算：
 
Figure 859159DEST_PATH_IMAGE021
；
Figure 597308DEST_PATH_IMAGE037
。
进一步地，计算第m个用水户在第n分期的取水量
Figure 976337DEST_PATH_IMAGE023
，结合记录的第m个用水户在第n分期内用电量 
Figure 167147DEST_PATH_IMAGE024
计算 
Figure 657034DEST_PATH_IMAGE025
；
 
Figure 515269DEST_PATH_IMAGE026
；
 
Figure 813001DEST_PATH_IMAGE027
 ， 
Figure 756687DEST_PATH_IMAGE028
；
则 
Figure 784685DEST_PATH_IMAGE029
。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明综合考虑了多用户因素（包括不同用户及不同的取水权重）、水位因素，克服了现有技术的缺陷，能够更准确地计算出水井的综合以电折水系数，能够提高地下水开采量计算的准确性。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本申请一个实施例的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1所示，本申请的实施例提供了以电折水系数计算方法，包括：
S1：将灌溉期分割为N个分期；按照地区整体地下水位变动情况将灌溉期细分为N期，要求同一分期内，地区整体地下水位基本保持不变或限定在一定变动幅度以内（可参考历史水位确定），即同一用水户在一个分期内的多次抽水行为，每次抽水行为均存在水位下降阶段和水位稳定阶段，包括测试和正常使用，可认为多次抽水所经历的水位下降阶段出水量基本相同，所经历的的水位稳定阶段相同时间内出水量基本相同；N越大，分期越多、越细，最终的计算结果越精确，但考虑时间、人力、物力成本的因素，分期数在2-4之间时，以电折水系数已经具有较高精度，能够满足实际需求；
S2：选取试验水井及其M个用水户（每次正常使用或抽水试验，均只有一个用水户从试验水井取水），进行抽水试验，记录每次试验时各时刻水井取水量、用电量和水位埋深数据，根据各时刻的水位埋深数据，确定水位进入稳定阶段的时刻，根据该时刻，确定每次试验时第m个用水户在第n个分期进行试验时水位下降阶段的取水量 
Figure 497426DEST_PATH_IMAGE001
和水位下降阶段的用电量 
Figure 218258DEST_PATH_IMAGE002
，进而确定第m个用水户在第n个分期进行试验时水位稳定阶段的取水量 
Figure 383660DEST_PATH_IMAGE003
和用电量 
Figure 231661DEST_PATH_IMAGE004
；可选地，M个用水户均从试验水井取水，选取的M个用水户的地势高差、距离均不相同，以使得得到的以电折水系数适用各类环境；利用流量计记录M个用水户各时刻从试验水井的取水量，用电量计记录对应的用电量，用水位计记录水位埋深数据；在水位下降阶段抽水时水位下降很快，在水位稳定阶段则水位保持稳定，可据此确定水位下降阶段和水位稳定阶段的时刻；在试验时，根据此时刻，结合取水量、用电量，即可得到 
Figure 533330DEST_PATH_IMAGE001
和 
Figure 690642DEST_PATH_IMAGE002
，根据试验的总取水量和总用电量，即可得到 
Figure 343340DEST_PATH_IMAGE003
和 
Figure 978720DEST_PATH_IMAGE004
，进而可得到水位下降阶段和水位稳定阶段的以电折水系数，将这两个以电折水系数作为已知量用于后续计算；
S3：根据 
Figure 151207DEST_PATH_IMAGE005
、
Figure 213841DEST_PATH_IMAGE002
、
Figure 88256DEST_PATH_IMAGE004
，结合记录的第m个用水户在第n个分期内用电量 
Figure 792907DEST_PATH_IMAGE038
，计算灌溉期的总取水量 
Figure 334747DEST_PATH_IMAGE007
、总用电量 
Figure 568282DEST_PATH_IMAGE039
和综合以电折水系数
Figure 946305DEST_PATH_IMAGE040
；利用水位下降阶段和水位稳定阶段的以电折水系数，结合灌溉期内各分期内的用电量，根据以电折水系数、用电量和抽水量的关系，即可得到
Figure 657909DEST_PATH_IMAGE007
和
Figure 54255DEST_PATH_IMAGE039
，进而得到水折电系数
Figure 724271DEST_PATH_IMAGE025
。
在另一个实施例中，各分期内地下水水位在预定波动范围内，可选地，相邻分期的水位埋深差为2~3米；此处依据的水位是指抽水结束后的最终回升水位。
在另一个实施例中，还包括：记录第m个用水户在第n个分期内的抽水次数 
Figure 573278DEST_PATH_IMAGE010
，根据 
Figure 88573DEST_PATH_IMAGE010
、 
Figure 352808DEST_PATH_IMAGE001
和 
Figure 928146DEST_PATH_IMAGE002
计算第m个用水户在第n个分期内水位下降阶段的取水量
Figure 530028DEST_PATH_IMAGE011
和用电量 
Figure 114593DEST_PATH_IMAGE012
； 
Figure 219953DEST_PATH_IMAGE013
； 
Figure 716924DEST_PATH_IMAGE014
；抽水次数可以直接计数，或根据电量记录确定，水位下降阶段历时较短，绝大部分抽水是在水位稳定阶段进行，因此每次抽水都经历完整水位下降阶段；因而，只需要记录用水户在各分期内的抽水次数，即可估算得到水位下降阶段的取水量和用电量，并用于后续计算。
在另一个实施例中，根据 
Figure 274944DEST_PATH_IMAGE001
和
Figure 663200DEST_PATH_IMAGE002
计算第m个用水户第n个分期水位下降阶段的以电折水系数 
Figure 623066DEST_PATH_IMAGE033
，根据 
Figure 805786DEST_PATH_IMAGE003
和用电量 
Figure 116681DEST_PATH_IMAGE004
计算第m个用水户第n个分期水位稳定阶段的以电折水系数 
Figure 793782DEST_PATH_IMAGE016
；
Figure 608154DEST_PATH_IMAGE017
；
Figure 961775DEST_PATH_IMAGE041
；
则有水位稳定阶段的取水量 
Figure 759966DEST_PATH_IMAGE019
和用电量 
Figure 958867DEST_PATH_IMAGE020
由以下公式计算：
 
Figure 909636DEST_PATH_IMAGE021
；
Figure 434158DEST_PATH_IMAGE022
；
在上述实施例中， 
Figure 454067DEST_PATH_IMAGE006
较容易根据电量计量装置获得，利用记录的 
Figure 722237DEST_PATH_IMAGE001
和
Figure 511202DEST_PATH_IMAGE002
计算第m个用水户第n个分期水位下降阶段的以电折水系数 
Figure 206625DEST_PATH_IMAGE033
，利用
Figure 727212DEST_PATH_IMAGE003
和用电量 
Figure 533494DEST_PATH_IMAGE004
计算第m个用水户第n个分期水位稳定阶段的以电折水系数 
Figure 176965DEST_PATH_IMAGE016
；同一用水户在一个分期内的多次抽水行为，其在水位下降阶段测得的以电折水系数基本相同，在水位稳定阶段测得的以电折水系数基本相同，故利用测试时的流量和电量可以进行水位下降阶段和水位稳定阶段的以电折水系数的计算； 
Figure 308869DEST_PATH_IMAGE042
可由上一实施例的公式计算得到，结合 
Figure 37791DEST_PATH_IMAGE006
，可得到 
Figure 664075DEST_PATH_IMAGE043
，结合
Figure 427632DEST_PATH_IMAGE016
，可得到 
Figure 199279DEST_PATH_IMAGE019
。
在另一个实施例中，计算第m个用水户在第n分期的取水量 
Figure 946655DEST_PATH_IMAGE023
，结合记录的第m个用水户在第n分期内用电量
Figure 94739DEST_PATH_IMAGE044
，计算到 
Figure 978382DEST_PATH_IMAGE025
；
Figure 671662DEST_PATH_IMAGE026
；
 
Figure 640755DEST_PATH_IMAGE027
 ， 
Figure 592531DEST_PATH_IMAGE028
；
则 
Figure 330680DEST_PATH_IMAGE029
；将M个用户在N个分期内的取水量和用电量分别相加，得到
Figure 709709DEST_PATH_IMAGE045
和 
Figure 900518DEST_PATH_IMAGE046
，相除，得到 
Figure 406717DEST_PATH_IMAGE025
。
本申请的实施例还提供了以电折水系数计算方法，以电折水系数
Figure 999373DEST_PATH_IMAGE025
的计算公式为：
 
Figure 549303DEST_PATH_IMAGE030
Figure 227409DEST_PATH_IMAGE031
其中， 
Figure 520987DEST_PATH_IMAGE032
为记录的第m个用水户在第n个分期内的用电量；
Figure 968149DEST_PATH_IMAGE033
为第m个用水户第n个分期水位下降阶段的以电折水系数， 
Figure 702362DEST_PATH_IMAGE016
为第m个用水户第n个分期水位稳定阶段的以电折水系数， 
Figure 867764DEST_PATH_IMAGE017
，
Figure 965033DEST_PATH_IMAGE034
， 
Figure 266701DEST_PATH_IMAGE001
和 
Figure 424013DEST_PATH_IMAGE002
分别为第m个用水户在第n个分期进行试验时水位下降阶段的取水量和水位下降阶段的用电量， 
Figure 561865DEST_PATH_IMAGE003
和 
Figure 197245DEST_PATH_IMAGE004
分别为第m个用水户在第n个分期进行试验时水位稳定阶段的取水量和用电量；
 
Figure 884579DEST_PATH_IMAGE010
为第m个用水户在第n个分期内的抽水次数；
该计算公式由以下关系式联立得到：
Figure 212792DEST_PATH_IMAGE047
Figure 87207DEST_PATH_IMAGE027
 ， 
Figure 260699DEST_PATH_IMAGE028
Figure 553271DEST_PATH_IMAGE026
 ，
Figure 786807DEST_PATH_IMAGE048
Figure 414097DEST_PATH_IMAGE049
 ， 
Figure 391280DEST_PATH_IMAGE050
Figure 53206DEST_PATH_IMAGE013
 ， 
Figure 208375DEST_PATH_IMAGE014
Figure 57382DEST_PATH_IMAGE051
 ， 
Figure 103836DEST_PATH_IMAGE052
Figure 354688DEST_PATH_IMAGE053
 ， 
Figure 930026DEST_PATH_IMAGE054
Figure 37570DEST_PATH_IMAGE055
 ， 
Figure 356556DEST_PATH_IMAGE056
； 
Figure 727494DEST_PATH_IMAGE057
为水位下降阶段测得的以电折水系数， 
Figure 473733DEST_PATH_IMAGE058
为水位稳定阶段测得的以电折水系数，显而易见，两者与正常使用时的
Figure 562912DEST_PATH_IMAGE059
和 
Figure 420010DEST_PATH_IMAGE016
分别相等；经过测试，即可得到 
Figure 396187DEST_PATH_IMAGE059
和 
Figure 578907DEST_PATH_IMAGE016
，并用作已知参数。
根据本申请的实施例还提供了以电折水系数计算装置，包括：
水位监测模块，用于获取试验水井的水位埋深数据；可选地，从水位计获取水位埋深数据；水位监测模块仅用于试验时；
流量监测模块，用于获取M个用水户的取水量数据；可选地，从M个用水户对应的管道上的流量计获取取水量数据；流量监测模块也仅用于试验时；
电量监测模块，用于获取M个用水户用电量数据；可选地，从M个用水户对应的电量计获取；电量监测模块则用于试验时和正常使用时，根据用电量数据可得到记录 
Figure 889802DEST_PATH_IMAGE006
和抽水次数（即用电次数）；
计算模块，用于根据水位埋深数据确定每次试验时水位下降阶段和水位稳定阶段的分界时刻，根据该时刻，确定每次试验时第m个用水户在第n个分期进行试验时水位下降阶段的取水量 
Figure 550591DEST_PATH_IMAGE001
和水位下降阶段的用电量
Figure 630542DEST_PATH_IMAGE002
，进而确定每次试验时第m个用水户在第n个分期进行试验时水位稳定阶段的取水量 
Figure 734896DEST_PATH_IMAGE003
和用电量 
Figure 267508DEST_PATH_IMAGE004
，根据
Figure 731987DEST_PATH_IMAGE060
、 
Figure 932025DEST_PATH_IMAGE002
、 
Figure 190968DEST_PATH_IMAGE004
，结合记录的第m个用水户在第n个分期内用电量
Figure 210876DEST_PATH_IMAGE038
，计算灌溉期的总取水量 
Figure 495358DEST_PATH_IMAGE007
、总用电量 
Figure 284323DEST_PATH_IMAGE061
和综合以电折水系数 
Figure 979746DEST_PATH_IMAGE040
；计算模块与水位监测模块、流量监测模块和电量监测模块均通信连接，用于获取数据并计算。
在另一个实施例中，提供了计算模块更具体的计算方法，即计算模块还根据用电量数据确定第m个用水户在第n个分期内的抽水次数 
Figure 486951DEST_PATH_IMAGE010
，根据 
Figure 293233DEST_PATH_IMAGE010
、
Figure 936704DEST_PATH_IMAGE001
和 
Figure 816411DEST_PATH_IMAGE002
计算第m个用水户在第n个分期内水位下降阶段的取水量 
Figure 545332DEST_PATH_IMAGE011
和用电量 
Figure 420884DEST_PATH_IMAGE042
；
 
Figure 918862DEST_PATH_IMAGE013
；
 
Figure 221667DEST_PATH_IMAGE014
。
在另一个实施例中，提供了计算模块更具体的计算方法，即计算模块还根据
Figure 437885DEST_PATH_IMAGE001
和
Figure 602281DEST_PATH_IMAGE002
计算第m个用水户第n个分期水位下降阶段的以电折水系数 
Figure 220344DEST_PATH_IMAGE033
，根据
Figure 694051DEST_PATH_IMAGE003
和用电量 
Figure 397565DEST_PATH_IMAGE004
计算第m个用水户第n个分期水位稳定阶段的以电折水系数
Figure 349340DEST_PATH_IMAGE016
；
 
Figure 838221DEST_PATH_IMAGE017
；
Figure 217250DEST_PATH_IMAGE018
；
则有水位稳定阶段的取水量 
Figure 673639DEST_PATH_IMAGE019
和用电量
Figure 163527DEST_PATH_IMAGE020
由以下公式计算：
 
Figure 21761DEST_PATH_IMAGE021
；
Figure 306112DEST_PATH_IMAGE022
。
在另一个实施例中，提供了计算模块更具体的计算方法，即计算第m个用水户在第n分期的取水量 
Figure 530DEST_PATH_IMAGE062
，结合
Figure 294108DEST_PATH_IMAGE044
计算 
Figure 741270DEST_PATH_IMAGE025
；
 
Figure 727680DEST_PATH_IMAGE026
；
 
Figure 627503DEST_PATH_IMAGE027
 ， 
Figure 459193DEST_PATH_IMAGE028
；
则 
Figure 774243DEST_PATH_IMAGE063
。
以下以一个具体实施例说明。
在该具体实施例中，水井处在化德县集中农灌区，整个灌溉周期水位下降了7.8米，按照水位变动分为3个分期，第一期历时约70天，第二期历时约45天，第三期历时约45天。试验数据见表1。
从表1可知，水井灌溉期总量为23082.66m³，用电总量计算可得10270.78KW•h，灌溉期实际以电折水系数为2.2474，用本申请的方法计算所得以电折水系数为2.0137，而多次利用单次抽水试验获得的以电折水系数则从1.2102到2.9752不等。
从实际系数的差值百分比来看，单次抽水试验以电折水系数在-46.15%至32.38%之间变化。说明利用传统的单次抽水试验数据计算所得系数，受测试时间（分区）和具体用水户状况影响巨大，不同条件下测试，所得结果差异很大，实际应用效果较差。本申请的方法计算的系数与实际系数的差值百分比为-10.40%，计算精度有所提高，且该系数是综合考虑各种影响因素计算所得，可信度高。
表1 试验数据
Figure 665976DEST_PATH_IMAGE064
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明以电折水系数计算方法及装置的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (3)

1.以电折水系数计算方法，其特征在于，包括：
将灌溉期分割为N个分期；
选取试验水井及其M个用水户，进行抽水试验，记录每次试验时各时刻水井取水量、用电量和水位埋深数据，根据各时刻的水位埋深数据，确定每次试验时水位进入水位稳定阶段的时刻，根据该时刻，确定第m个用水户在第n个分期进行试验时水位下降阶段的取水量Qmn测降和水位下降阶段的用电量Emn测降，进而确定第m个用水户在第n个分期进行试验时水位稳定阶段的取水量Qmn测稳和用电量Emn测稳；
根据Qmn测降、Qmn测稳、Emn测降、Emn测稳，结合记录的第m个用水户在第n个分期内用电量Emn，计算灌溉期的总取水量Q总、总用电量E总和综合以电折水系数
Figure FDA0004079165430000011
记录第m个用水户在第n个分期内的抽水次数Kmn，根据Kmn、Qmn测降和Emn测降计算第m个用水户在第n个分期内水位下降阶段的取水量Qmn降和用电量Emn降；
Qmn降＝Qmn测降×Kmn；
Emn降＝Emn测降×Kmn；
根据Qmn测降和Emn测降计算第m个用水户第n个分期水位下降阶段的以电折水系数Tcmn降，根据Qmn测稳和用电量Emn测稳计算第m个用水户第n个分期水位稳定阶段的以电折水系数TCmn稳；
TCmn降＝Qmn测降/Emn测降；
TCmn稳＝Qmn测稳/Emn测稳；
则第m个用水户第n个分期水位稳定阶段的取水量Qmn稳和用电量Emn稳由以下公式计算：
Emn稳＝Emn-Enn降；
Qmn稳＝TCmn稳×Emn稳；
计算第m个用水户在第n分期的取水量Qmn，结合Emn，计算TC综合；
Qmn＝Qmn降+Qmn稳；
Q总＝∑Qmn，E总＝∑Emn；
则TC综合＝Q总/E总；
Figure FDA0004079165430000021
2.如权利要求1所述的以电折水系数计算方法，其特征在于，各分期内地下水水位在预定波动范围内。
3.以电折水系数计算装置，其特征在于，包括：
水位监测模块，用于获取试验水井的水位埋深数据；
流量监测模块，用于获取M个用水户的取水量数据；
电量监测模块，用于获取M个用水户用电量数据；
计算模块，用于根据水位埋深数据确定每次试验时水位下降阶段和水位稳定阶段的分界时刻，根据该时刻，确定第m个用水户在第n个分期进行试验时水位下降阶段的取水量Qmn测降和水位下降阶段的用电量Emn测降，进而确定第m个用水户在第n个分期进行试验时水位稳定阶段的取水量Qmn测稳和用电量Emn测稳，根据Qmn测降、Qmn测稳、Emn测降、Emn测稳，结合记录的第m个用水户在第n个分期内用电量Emn，计算灌溉期的总取水量Q总、总用电量E总和综合以电折水系数
Figure FDA0004079165430000022
计算模块还根据用电量数据确定第m个用水户在第n个分期内的抽水次数Kmn，根据Kmn、Qmn测降和Emn测降计算第m个用水户在第n个分期内水位下降阶段的取水量Qmn降和用电量Emn降；
Qmn降＝Qmn测降×Kmn；
Emn降＝Emn测降×Kmn；
计算模块还根据根据Qmn测降和Emn测降计算第m个用水户第n个分期水位下降阶段的以电折水系数Tcmn降，根据Qmn测稳和用电量Emn测稳计算第m个用水户第n个分期水位稳定阶段的以电折水系数TCmn稳；
TCmn降＝Qmn测降/Emn测降；
TCmn稳＝Qmn测稳/Emn测稳；
则第m个用水户第n个分期水位稳定阶段的取水量Qmn稳和用电量Emn稳由以下公式计算：
Emn稳＝Emn-Emn降；
Qmn稳＝TCmn稳×Emn稳；
计算第m个用水户在第n分期的取水量Qmn，结合Emn计算TC综合；
Qmn＝Qmn降+Qmn稳；
Q总＝∑Qmn，E总＝∑Emn；
则TC综合＝Q总/E总；
Figure FDA0004079165430000031
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